الفيزيائيون يقترحون “بوابة” هيغر بوزون لتفسير الطاقة المظلمة
ترجمة: ريام عيسى
ما هو السبب في وجود الطاقة المظلمة؟ هذا واحد من أكبر الأسرار في فيزياء الجسيمات المعاصرة وعلم الكونيات، لوحظ ان الطاقة المظلمة تهيمن على كثافة الطاقة في الكون و تمتلك قيمة صغيرة (ولكن ليست صفر)، هذه القيمة صغيرة جدا، ربما تكون 120 من حجم اقل مما هو متوقع على اساس الفيزياء الاساسية.
لحل هذه المشكلة _التي تسمى غالبا مسألة الثابت الكوني_ التي استعصت على الباحثين. يقترح الفيزيائيان لورانس كراوس من جامعة اريزونا وجيمس دينت من جامعة لوزيانا ان الاكتشاف الاخير لهيغر بوزون يمكن ان يقدم “بوابة” ممكنة للفيزياء من شأنها ان تساعد في تفسير بعض سمات الطاقة المظلمة الغامضة والمساعدة في حل مسألة الثابت الكوني.
في بحثهم، “آلية هيغر للتأرجح كمصدر للطاقة المظلمة” اكتشف كراوس ودينت كيف يمكن لاقتران صغير بين جسيمات هيغر والجسيمات الجديدة المحتملة من المرجح ان يترافق مع ما يسمى تقليديا مقياس الوحدة الكبير. المقياس ربما يكون 16 مرة اصغر من حجم البروتون، حيث تكون ما يعرف بالقوى الثلاثة الغير جاذبة في الطبيعة والتي من الممكن ان تلتقي في نظرية مفردة، والتي تؤدي بالنتيجة مع وجود لحقل اخر في الطبيعة بالإضافة الى حقل هيغر، والذي من شأنه ان يسهم في كثافة الطاقة في فضاء فارغ للجدول الصحيح تحديدا لتتوافق مع كثافة الطاقة المرصودة.
تُظهر الملاحظات الحالية عن الكون انه يتوسع بصورة متسارعة. ولكن هذا التسارع لا يمكن حسابه على اساس المادة وحدها. وضع الطاقة في فضاء فارغ يُنتج قوة جاذبية دافعة تعارض القوة الجذابة بواسطة المادة، بما في ذلك المادة المظلمة التي يدل على سيطرة كتلة كل المجرات بشكل اساسي، ولكن الذي لا يتفاعل مع الضوء بشكل مباشر يمكن ان يُقدر فقط بواسطة تأثيرها الجاذبي.
بسبب هذه الظاهرة وبسبب ما يتم ملاحظته في الكون، يعتقد ان هذه “الطاقة المظلمة” تساهم في ما يصل الى 70 بالمئة من كثافة الطاقة الكلية في الكون، في حين تساهم المادة الممكن ملاحظتها بـ2 الى 5 بالمئة فقط، مع الـ25 بالمئة المتبقية او حتى القادمة من المادة المظلمة.
مصدر هذه الطاقة المظلمة والسبب في ان حجمها يطابق حجم الطاقة في مساحة فارغة ليس مفهوم في الوقت الحالي، مما يجعلها من المشاكل الكبيرة العالقة في فيزياء الجسيمات اليوم.
يقول كراوس الاستاذ في مدرسة مؤسسة جامعة اريزونا لعلوم الارض والفضاء والفيزياء ومدير مشروع الاصول في جامعة اريزونا ” أحدث بحثنا تقدم بجانب واحد في هذه المشكلة”. ويشرح كراوس “الان بعد ان اكتُشِفت هيغز بوزون، فإنها توفر “بوابة” ممكنة الى الفيزياء في موازين الطاقة اعلى بكثير من خلال الاختلاط الصغير جدا والتزاوج مع حقول عددية جديدة يمكن ان تعمل في هذه المقاييس. “برهنا على ان الاختلاط البسيط، يتعلق بنسب القياس التي تعمل على الكهروضعيفة، ومقياس الوحدة الكبير، وتنتج مساهمة ممكنة في طاقة الفراغ اليوم بالترتيب الصحيح من حيث الحجم لحساب الطاقة المظلمة المرصودة”. “يوضح بحثنا ان مقياس الطاقة الصغير جدا يمكنه على الاقل ان يتولد بشكل طبيعي مع سياق اتساع بسيط جدا في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.”
بينما من المحتمل التقدم في فهم اصل الطاقة المظلمة، يقول كراوس ان البناء هو خطوة واحدة في اتجاه فهم هذا الغموض. “المشكلة الاعمق في سبب كون الفيزياء المعروفة للنموذج القياسي لا تساهم بطاقة كبيرة للفضاء الفارغ لم يتم حلها” .
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/08/130810063645.htm
